一种有色抗菌玉米纤维长丝的制造方法与流程

本发明涉及人造纺织纤维的
技术领域：
，具体说是一种有色抗菌玉米纤维长丝的制造方法。
背景技术：
：聚乳酸也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。聚乳酸纤维作为一种比较新的纤维种类，产品优点很多，但一直未能大量的应用，主要原因是在生产和使用上仍然存在很多需要解决的问题。比如织物的弹力问题。玉米纤维亦称聚乳酸纤维（pla），是以玉米、小麦等淀粉为原料，经发酵转化成乳酸再经聚合纺制而成，属于非常环保的可生物降解性纤维，由于玉米纤维的熔点在165~170℃，远低于涤纶纤维的熔点（252℃左右）和锦纶纤维的熔点（220℃左右），生产和使用过程中如超过170℃玉米纤维就完全熔融，但织物要有较大的弹力必须使用氨纶，而氨纶的定型温度在170℃以上才能确保成品织物的尺寸稳定性。玉米纤维的低熔点导致目前很难生产出弹力和尺寸稳定性都较好的玉米纤维弹力面料；另外目前玉米纤维织物的抗起毛起球性能大多比较差，一般只有2.5~3级，这是玉米纤维的先天不足造成，至今依然未能达到3级以上的抗起毛起球性指标，但对消费者而言，产品刚使用就起毛起球了，这是产品的硬伤；而且玉米纤维织物的色泽也不够艳丽，生产过程中染色工艺也比较难掌握。这些问题一直影响着玉米纤维产业的快速发展。技术实现要素：本发明的目的是提供一种弹力大、色彩艳丽、具有柔软的手感、良好的舒适性和折皱回复性的有色抗菌除臭玉米纤维长丝的制造方法。为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：本发明所述一种有色抗菌玉米纤维长丝的制造方法，采用如下步骤：a)颗粒的干燥，将聚乳酸颗粒、抗菌母粒和色母粒分别放进干燥机中充分干燥；其中聚乳酸颗粒采用转鼓式干燥机干燥；抗菌母粒和色母粒放进热风型烘箱进行干燥；得到含水量低于30ppm的干燥颗粒。b)纺丝，将上述干燥后的色母粒和抗菌母粒各以1%-5%的比例在螺杆纺丝机的螺杆前混入干燥后的聚乳酸颗粒中进行熔融纺丝，温度在200-220摄氏度之间，纺丝规格是75d-300d，喷丝孔数为36孔-288孔，得到预取向纤维丝束。c)加弹,将上述预取向纤维丝束以每分钟400-500米的速度通过温度为105-115摄氏度的高温热辐射管道的中心，高温热辐射管道加热段的长度为1.5-2米，利用高温热辐射管道前后两端引导预取向纤维丝束的导线罗拉的不同转速将加热的预取向纤维丝束拉长1.5-1.6倍；拉长后的纤维丝束冷却后经过假捻器处理、赋予其一定的蓬松性和弹性，得到弹性纤维丝束；随后该弹性纤维丝束被导入并通过成型管的中心，由安装在成型管侧壁上的气流喷嘴在一定的空气压力下向弹性纤维丝束喷射脉冲气流，在丝束上形成间隔设置的蓬松段和紧密段，最后弹性纤维丝束被导入并通过温度为100-110摄氏度的低温热辐射定型管道的中心，给予丝束一定的收缩和内应力释放，使丝束具有一定的尺寸稳定性和受热稳定性，得到可以织造用的有色抗菌玉米纤维长丝。上述聚乳酸颗粒是玉米植物基聚乳酸颗粒，所述抗菌母粒是纳米银、纳米氧化锌、纳米氧化铜、纳米二氧化钛中的一种或者几种物质的混合物的颗粒。采用上述技术方案后，该生产方法生产的玉米纤维长丝弹力大、色彩艳丽不褪色、具有柔软的手感、良好的舒适性和折皱回复性。同时具备天然纤维和化学纤维两方面的优点。易降解，无环境污染问题；弹性好，且不易受紫外线的影响；抗起球、易染色、阻燃性亲水性好；原料来自植物，资源可再生循环。附图说明图1是本发明加弹步骤的工艺流程图。具体实施方式实施例1本发明所述一种有色抗菌玉米纤维长丝的制造方法，采用如下步骤：a)颗粒的干燥，将聚乳酸颗粒、抗菌母粒和色母粒分别放进干燥机中充分干燥，其中，所述聚乳酸颗粒是玉米植物基聚乳酸颗粒，所述抗菌母粒是纳米银、纳米氧化锌、纳米氧化铜、纳米二氧化钛中的一种或者几种物质的混合物的颗粒。聚乳酸颗粒采用转鼓式干燥机干燥，温度120摄氏度，压力低于50帕，时间20小时；抗菌母粒和色母粒放进热风型烘箱进行干燥，温度120度，时间6小时；得到含水量低于30ppm的干燥颗粒。上述干燥机的工作参数可以根据需要做适当的调整，以满足烘干后的干燥颗粒含水量低于30ppm的要求。在设备条件允许的情况下，干燥颗粒含水量尽可能低，优选含水量范围是20-30ppm。b)纺丝，将上述干燥后的色母粒和抗菌母粒各以1%的比例在螺杆纺丝机的螺杆前混入干燥后的聚乳酸颗粒中进行熔融纺丝，温度在200-220摄氏度之间，纺丝规格是75d-300d，喷丝孔数为36孔-288孔，得到预取向纤维丝束9。c)加弹,如图1所示，将上述预取向纤维丝束9以每分钟400-500米的速度通过温度为105-115摄氏度的高温热辐射管道1的中心，高温热辐射管道1加热段的长度为1.5-2米，高温热辐射管道1管壁的温度通过热辐射将预取向纤维丝束加热使之呈可拉伸的熔融状态，同时利用高温热辐射管道前后两端引导预取向纤维丝束的导线罗拉2、3的不同转速将加热的预取向纤维丝束拉长1.5-1.6倍，位于预取向纤维丝束9运动方向前端的导线罗拉2旋转的线速度是后端导线罗拉3的1.5-1.6倍，这样就可以使预取向纤维丝束在通过导线罗拉2以后被拉长1.5-1.6倍。拉长后的纤维丝束冷却后经过假捻器4处理、赋予其一定的蓬松性和弹性，得到高弹纤维丝束10，假捻器4纺织机械领域用于假捻变形的常用机件，其结构和工作原理为现有公知技术，在此不再详细叙述。假捻器4处理后的高弹纤维丝束随后被导入并通过成型管6的中心，由安装在成型管6侧壁上的气流喷嘴7在0.5-2.5公斤的空气压力下向高弹纤维丝束10喷射横向的脉冲气流，高压气流可以将丝束吹散，使之变得更加蓬松，间歇性喷射的脉冲气流在丝束上形成间隔设置的蓬松段8和紧密段9，蓬松段8和紧密段9的密度是每米100-200个。通过成型管6以后的丝束被导入并通过温度为100-110摄氏度的低温热辐射定型管道5的中心，利用低温热辐射定型管道5管壁辐射的热量加热丝束，给予丝束一定的收缩和内应力释放，使丝束具有一定的尺寸稳定性和受热稳定性，最后得到可以织造用的有色抗菌玉米纤维长丝。上述高温热辐射管道1和低温热辐射定型管道5可以采用电加热的方式也可以采用介质加热的方式对其管壁加热。实施例2同实施例1，其中在纺丝步骤，将干燥后的色母粒和抗菌母粒各以5%的比例在螺杆纺丝机的螺杆前混入干燥后的聚乳酸颗粒中进行熔融纺丝。实施例3同实施例1，其中在纺丝步骤，将干燥后的色母粒和抗菌母粒各以3%的比例在螺杆纺丝机的螺杆前混入干燥后的聚乳酸颗粒中进行熔融纺丝。实施例4同实施例1，其中在纺丝步骤，将干燥后的色母粒以1%的比例、抗菌母粒以2.5%的比例在螺杆纺丝机的螺杆前混入干燥后的聚乳酸颗粒中进行熔融纺丝。实施例5同实施例1，其中在加弹步骤，预取向纤维丝束通过高温热辐射管道1以后、进入假捻器4之前经过自然冷却或者经过冷却板降温到常温；弹性纤维丝束通过低温热辐射定型管道5以后、进入成型6之前经过自然冷却或者经过冷却板降温到常温。上述色母粒和抗菌母粒的用量均为重量百分比。产品检测结果表一性能类别涤纶棉真丝玉米纤维抑菌防螨差差一般极好透气性差一般差极好降解性极差好好极好悬垂性一般差好极好抗皱性一般一般差极好保暖性一般好差好夏凉性一般好差极好阻燃性20161726-30ph值--76-6.3原料石油棉花蚕丝玉米加工污染化工污染农药残留无无如上述表一所示，玉米纤维与其他常用纺织纤维的性能对比之一，其中的玉米纤维是采用本发明所述有色抗菌玉米纤维长丝的制造方法生产的产品。该玉米纤维的水接触角是76，介于涤纶的82和锦纶的70之间，与涤纶相比较其亲水性，毛细管效应和水扩散性都较好。因此采用该玉米纤维制作的服装面料在穿着舒适性方面要优于涤纶，在抑菌防螨，透气性，悬垂性，抗皱性，保暖性和夏凉性等方面极具优势。另外，该玉米纤维的降解性是极好的，它的原料淀粉是可再生的，使用后的产品在土壤中的降解期限为1到2年，相比较涤纶使用不可再生的石油制造和长达100年的降解期，玉米纤维具有无以伦比的绿色环保再生循环利用性能，在未来替代涤纶解决污染方面具有极大的潜力。表二纤维种类光折射角水接触角纺丝方法抗紫外线性涤纶1.5482熔融纺丝一般锦纶1.5270熔融纺丝差玉米纤维1.35-1.4576熔融纺丝好棉1.53--较差真丝1.54--较差羊毛1.54--一般如上述表二所示，玉米纤维与其他常用纺织纤维的性能对比之二。其中的玉米纤维是采用本发明所述有色抗菌玉米纤维长丝的制造方法生产的产品。该玉米纤维的抗紫外性能优秀，强于棉，丝，毛和涤纶，锦纶。同时光折射角为1.35-1.45，比棉，丝，毛，涤纶，锦纶的光折射角都小，说明玉米纤维的折射率低，染色性能好，有利于获得深染色。表三纤维种类燃烧热（mj/kg)燃烧性极限氧指数（%）涤纶25-30多烟20-22锦纶31中烟20-24玉米纤维19少烟28棉17燃烧16-17羊毛21燃烧（慢）24-25如上述表三所示，玉米纤维与其他常用纺织纤维的性能对比之三。其中的玉米纤维是采用本发明所述有色抗菌玉米纤维长丝的制造方法生产的产品。该玉米纤维的极限氧指数是28，高于涤纶的20-22和锦纶的20-24，说明玉米纤维具有较好的阻燃性能。表四纤维种类相对密度熔点（℃）强力（g/d)恢复（伸度5%）涤纶1.382554-4.565锦纶1.142054.589玉米纤维1.271753.5-4.293棉1.52-1.9-3.152真丝1.3-1.45-452羊毛1.32-1.669如上述表四所示，玉米纤维与其他常用纺织纤维的性能对比之四。其中的玉米纤维是采用本发明所述有色抗菌玉米纤维长丝的制造方法生产的产品。该玉米纤维的强力3.5-4.2与涤纶4-4.5接近，高于棉和毛，具有良好的抗拉伸性能，并且玉米纤维的弹性恢复率93是最高的，大于以弹性著称的锦纶89，远远高于涤纶的65，因此100%的玉米纤维或者玉米纤维与羊毛，棉混纺制成的服装面料具有良好的穿着舒适性，很适合制作运动服和时尚服饰，另外，玉米纤维手感柔软，色泽艳丽特别适合做女装。当前第1页12